1.如圖所示,固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一質(zhì)量為m的均勻?qū)w桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,ab桿長(zhǎng)與導(dǎo)軌間距相同,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.當(dāng)桿ab在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g.則在此過程中( 。
A.桿的速度最大值為$\frac{F(R+r)}{{B}^{2}5s0w5un^{2}}$
B.流過電阻R的電荷量為$\frac{BdL}{(R+r)}$
C.恒力F做的功大于回路中產(chǎn)生的電熱與桿動(dòng)能的變化量之和
D.恒力F做的功等于回路中產(chǎn)生的電熱與桿動(dòng)能的變化量之和

分析 當(dāng)桿子所受的合力為零時(shí)速度最大,根據(jù)平衡結(jié)合閉合電路歐姆定律以及切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出最大速度.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而得出平均感應(yīng)電流,根據(jù)q=It求出通過電阻的電量.根據(jù)動(dòng)能定理判斷恒力、摩擦力、安培力做功與動(dòng)能的關(guān)系.

解答 解:A、當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),桿受力平衡,則F-μmg-F=0,F(xiàn)=$\frac{{B}^{2}j959ayg^{2}{v}_{m}}{R+r}$,所以最大速度 vm=$\frac{(F-μmg)(R+r)}{{{B}^{2}d}^{2}}$.故A錯(cuò)誤.
B、流過電阻R的電荷量為q=$\overline{I}$△t=$\frac{\overline{E}}{R+r}$△t=$\frac{△Φ}{R+r}$=$\frac{BdL}{(R+r)}$,故B正確;
CD、根據(jù)動(dòng)能定理,恒力F、安培力、摩擦力做功的代數(shù)和等于桿動(dòng)能的變化量,由于摩擦力做負(fù)功,所以恒力F、安培力做功的代數(shù)和大于桿動(dòng)能的變化量.故C正確、D錯(cuò)誤.
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題綜合運(yùn)用了法拉第電磁感應(yīng)定律以及切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小公式E=BLv,知道兩公式的區(qū)別.要掌握安培力與感應(yīng)電量的經(jīng)驗(yàn)公式,并能靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.在如圖甲所示的光電計(jì)時(shí)器中,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.
現(xiàn)利用圖乙所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,圖中PQ是固定的光滑斜面,斜面的傾角為θ=30°,1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出.讓滑塊從斜面的頂端滑下,光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s和2.00×10-2s.已知滑塊質(zhì)量為m=2.00kg,滑塊沿斜面方向的寬度d=5.00cm.光電門1和2之間的距離為L(zhǎng)=0.60m,g=9.80m/s2,取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=1.00m/s,通過光電門2時(shí)的速度v2=2.50m/s. 
(2)滑塊經(jīng)過光電門1、2之間的動(dòng)能的增加量為5.25J:重力勢(shì)能的減少量為5.88J. 
(3)由此可得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),該過程中機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.兩個(gè)質(zhì)量不同的物體,以相同的動(dòng)能從地面豎直向上拋出(不計(jì)空氣阻力),選地面為零勢(shì)能面,當(dāng)兩物體上升到同一高度是,它們( 。
A.具有的重力勢(shì)能相等B.具有的動(dòng)能相等
C.具有的機(jī)械能相等D.具有的機(jī)械能不相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的小物塊從傾角θ=37°的光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止
開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入粗糙水平面,已知AB長(zhǎng)度為3m,斜面末端B處與粗糙水平面連接.(g取lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)若小物塊從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停下,一共經(jīng)歷時(shí)間t=2.5s,求BC的距離及小物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,等腰三角形內(nèi)以底邊中垂線為界,兩邊分布有垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同且方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三角形高為L(zhǎng),長(zhǎng)為2L,底邊在x軸上.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框在紙面內(nèi)沿x軸正方向勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置.以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠表示導(dǎo)線框中電流一位移(I-x)關(guān)系的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,木板2、3為長(zhǎng)度均為L(zhǎng),質(zhì)置分別為m、2m,二者均放置在光滑的水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊1(可視為質(zhì)點(diǎn))放置在木板2的最右端,木板3沿光滑水平桌面運(yùn)動(dòng)并與木板2發(fā)生磁撞后粘合在一起,如果要求碰后木塊1停留在木板3的正中央,已知木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.
①木板3碰撞前的初速度v0為多大?
②求從開始運(yùn)動(dòng)到木塊1停留在木板3正中央,木板3的動(dòng)量變化.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.如圖所示.兩個(gè)相同的小球A、B用長(zhǎng)均為0.8m的細(xì)繩懸于小車頂部,隨小車一起向右勻速運(yùn)動(dòng),速度為4m/s,兩球與小車前后壁接觸,若某時(shí)刻小車突然停止運(yùn)動(dòng),則此時(shí)懸線的拉力之比為FA:FB為( 。ㄖ亓铀俣萭取10m/s2
A.2:1B.3:1C.1:2D.1:3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球A與B,球A帶5q的正電荷,球B帶-q的負(fù)電荷,將兩導(dǎo)體球接觸之后再分開,則導(dǎo)體球B的電荷量是( 。
A.-qB.qC.2qD.4q

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11.如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.2m,在桌面上的部分是水平的,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電阻R=1Ω,桌面高H=0.8m,金屬桿ab質(zhì)量m=0.2kg、接入電路部分的電阻r=1Ω,從導(dǎo)軌上距桌面h=0.45m高處由靜止釋放,落地點(diǎn)距桌面左邊緣的水平距離s=0.8m,g=10m/s2.求:
(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),桿中的電流大小和方向;
(2)金屬桿剛要離開磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大;
(3)整個(gè)過程中電路放出的熱量.

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